DE839295C

DE839295C - Clock spring

Info

Publication number: DE839295C
Application number: DEL3130A
Authority: DE
Inventors: Peter Schowalter
Original assignee: Luhn and Pulvermacher GmbH and Co
Current assignee: Luhn and Pulvermacher GmbH and Co
Priority date: 1950-07-20
Filing date: 1950-07-20
Publication date: 1952-05-19

Description

Wickelfeder Die I?rfndung bezieht sich auf eiüe Wickelfeder mit Eigendämpfung, die dazu bestimmt ist, große Kräfte in besc hränktein Rauem aufzunehmen und die Rückwirkung der aufgenommenenKräfte durch Reibungsarbeit auf ein bestimmtes Maß abzudämpfen. Sie tinidet deshalb vorwiegend dort Verwendung, wo rückwirkende Kräfte unerwünscht sind oder sich sch;iullich auswirken, z. B. bei Kupplungen :in Kraftfahrzeugen, in Puffern, als Abfederung für l@ahrzeu^e, als Bruchsicherung an Pressen usw.Clock spring The invention relates to a clock spring with self-damping, which is intended to absorb great forces in limited harsh conditions and which Reaction of the absorbed forces through frictional work to a certain extent to dampen. It is therefore mainly used where there are retroactive forces are undesirable or have a scholarly effect, e.g. B. for clutches: in motor vehicles, in buffers, as cushioning for vehicles, as break protection on presses, etc.

Die Erfindung bestellt ini wesentlichen darin,daß die vorteilhaft einen etwa parallelograminförmigen Querschnitt aufweisendeFedier nur eine beschränkte Zahl (etwa vier bis,sechs) Windungen hat und mit ihren Endrändern in den Endstücken mit seitlichem Spiel abgestützt ist.The invention ordered ini essentially that the advantageous Having an approximately parallelogram cross-section, only a limited one Number (about four to six) turns and with their end edges in the end pieces is supported with lateral play.

Gegenüber den Reibungsfedern bekannter # Art unterscheiidet sich die neue Feder dadurch., daß sie aus einem vorgeformten, aufgewickelten Stahiliband besteht und deshalib keiner mechanischen Nachbearbeitung bedarf. Sie ist daher in der Herstellung sehr einfach und sparsam im Werkstoffverbrauch, weil das verwendete Material ohne jede Abfälle restlos ausgenutzt wird. Ferner ist es durch die Profilierung möglich, die Felder in besonders engen Gehäusen unterzubringen, in denen Reibungsfedern an sich bekannter Art und gleicher Kraftaufnahme nicht eingebracht werden können.Compared to the known # type of friction springs, the new spring in that it is made from a pre-formed, coiled steel band exists and therefore does not require any mechanical post-processing. It is therefore in very easy to manufacture and economical in terms of material consumption, because the used Material is used completely without any waste. Furthermore, it is through the profiling possible to put the fields in specially to accommodate tight housings, in which friction springs of a known type and the same force absorption are not introduced can be.

Durch die Beschränkung der Windungen wird eine besonders igute Arbeitswveise und eine gleichmäßige Kräfteverteilung auf das gesamte Faderband erzielt. Praktische Versuche haben ergeben, daß die günstige Zahl der Windungen nicht über sechs liegt. Wird einesolche Feder einem anhaltenden axialen Druck ausgesetzt, so werden die einzelnen Windungen übereinandergeschoben, wobei zwei bis drei Windungen- aufigeweitet, die übrigen Windungen jedoch etwas zusammengedrückt werden. Durch die Beschränkung der Windungszahl wird erreicht, tdaß das ganze Federband in Bewegung gerät und die auftretenden Kräfte gleichmäßig darauf übertragen werden.Limiting the number of turns is a particularly good way of working and achieves an even distribution of forces over the entire fader belt. Practical Tests have shown that the favorable number of turns is not more than six. If such a spring is subjected to sustained axial pressure, the individual turns pushed one on top of the other, with two to three turns widened, however, the remaining turns are somewhat compressed. By the restriction the number of turns is achieved that the whole spring band starts to move and the occurring forces are evenly transferred to it.

Würde man z. B. die Feder in doppelter oder dreifacher Länge herstellen, so würden sich bei einer Belastung die Windungen an einem Ende entsprechend crem Drück sehr stark aufweiben und am anderen Ende entsprechend stark zusammendrücken, wobei die Mitte der Feder kaum in Anspruch genommen wird. Der Nachteil einer solchen Feder besteht also darin, daß die Kräfteverteilung auf das Federband nicht gleichmäßig ist und die Federenden übermäßiger Beanspruchung unterworfen sind.Would you z. B. produce the spring in double or triple length, in this way, the windings at one end would become correspondingly creamy in the event of a load Press very hard and press the other end accordingly hard, the center of the spring is hardly used. The disadvantage of such So spring consists in the fact that the distribution of forces on the spring band is not uniform and the spring ends are subjected to excessive stress.

Die Kraftaufnahme einer Feder ist bestimmt durch den Querschnitt des Federbandes und dessen Reibungsarbeit, die Reibungsarbeit durch die Kegelneigung, während der Federweg abhängig ist von der Anzahl der Windungen. In den Fällen, wo ein großer Federweg erwünscht bder erforderlich ist, kann nun erfindungsgemäß eine Mehrzahl der neuenFed@erelemente axial hintereinandtergeschaltet werden, wobei zwischen dien einzelnen Elementen je ein Ring mit etwa Z-förmigem Querschnitt eingebaut ist, der auf der einen Stirnfläche eine konische Vertiefung und auf der anderen Stirnfläche einen konischen Fortsatz zur Abstützung der äußeren bzw. inneren Federendfläche besitzt.The force absorption of a spring is determined by the cross section of the Spring hinge and its frictional work, the frictional work due to the cone inclination, while the spring deflection depends on the number of turns. In those cases where a large spring deflection is desired or required, according to the invention, a The majority of the new spring elements are connected axially one behind the other, with between a ring with an approximately Z-shaped cross-section is installed in each of the individual elements, the one on one end face a conical recess and on the other end face a conical extension to support the outer or inner spring end surface owns.

Durch dien Einbau dieserZwischenringe läßt sich die Feder in zweifacher Weise beeinflussen. So können sich einerseits infolge des Spielraumes zwischen Federenden und Zwischenring die Endwindungen leicht aufweiten bzw. zusammenpressen lassen, wodurch das Federband leicht in Fluß gelangt. Umschließen jedoch andererseits die Zwischenringe fest idie Feder und greifen schließend in die Federöffnung ein, dann wirkt die Feder hart, und das Federband gerät schwerer in Fluß. Werden nun zwei derart verschieden ausgebildete Federelemente hintereinandergeschaltet, so ergibt sieh eine progressiv ansteigende Kennlinie im Kräftediagramm.By installing these intermediate rings, the spring can be doubled Influence way. So can on the one hand due to the clearance between the spring ends and intermediate ring let the end turns slightly expand or compress, whereby the spring band easily starts to flow. On the other hand, however, enclose the Spacer rings firmly in the spring and then engage in the spring opening the spring is hard, and the spring band gets more difficult to flow. Will be two now such differently designed spring elements connected in series, so results see a progressively increasing characteristic in the force diagram.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Feder teilweise als Reibungsfeder, teilweise als Schraubenfeder arbeiten zu lassen, wenn bei der Wicklung der Feder zwischen :den einzelnen Windungen ein entsprechender Zwischenraum verbleibt. Durch crrtspreclrende Wahl des Abstandes zwischen den @\'indungen ist es möglich, die Charakteristik der Felder weitgehend den erforderlichen Verwendiungszwecken anzupassen.Another possibility is to partially use the spring as a friction spring, to work partially as a helical spring when winding the spring a corresponding gap remains between: the individual turns. By Crrtspreclrende choice of the distance between the @ \ 'indings it is possible to use the Adapt the characteristics of the fields largely to the required purposes.

In` der Zeichnung sind zwei Aus,führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeugt Fig. i eine Seitenansicht der Hälfte im Längsschnitt, während in Fig. 2 eine aus mehreren Federelementen zusammengesetzte Feder teilweise im Längsschnitt veranschaulicht ist.In the drawing there are two exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown, namely Fig. i shows a side view of half in longitudinal section, while in Fig. 2 a composed of several spring elements spring partially is illustrated in longitudinal section.

Die neue Wickelfeder hat erfindungsgemäß nur eilte geringe Anzahl Windungen i. Um in Durchmesserrichtung an Raum zu sparen, ist der Querschnitt des Federbandes etwa parallelogrammförmig gestaltet, wobei die inneren und äußeren Kegelflächen 2 bzw. 3 als Führungsflächen für die Windungen i dienen.According to the invention, the new clock spring has only a very small number Turns i. In order to save space in the direction of the diameter, the cross-section of the Spring strip designed approximately parallelogram, with the inner and outer conical surfaces 2 and 3 serve as guide surfaces for the turns i.

Zur Abstützung der Federendwindungen srnd zwei Endstücke 4, 5 vorgesehen, von denen das Endstück 4 eine konische Vertiefung 6 hat, in die das zugehörige Federende mit Spiel eingreift. Das andere Endstück 5 ist mit einer Schulter 7 und einem vorstehenden Kegel 8 versehen, der eine zentrale Bohrung 9 zur Aufnahme einer Druckstange io enthält. Gegenüber der lx@lantelfläche dies Kegels 8 ist die zugehörige Endwindung ebenfalls mit entsprechendem Abstand angeordnet.Two end pieces 4, 5 are provided to support the end windings, of which the end piece 4 has a conical recess 6 into which the associated spring end intervenes with play. The other end piece 5 is provided with a shoulder 7 and a protruding one Provided cone 8, which has a central bore 9 for receiving a push rod io contains. Opposite the lx @ lantern surface of this cone 8 is the associated end turn also arranged with a corresponding distance.

Bei einem axialen Druck auf die Feder schieben sich die einzelnen Windungen übereinander, und zwar werden im Beispiel die unteren Windungen zusammengedrückt, während die oberen Windungen sich aufwehen. Infolge des Spielraumes zwischen den Federenden und den zugehörigen Stützflächen.6 bzw. 8 der Endstücke 4, 5 in Verbindung mitt der geringen Windungszahl werden die auftretenden Kräfte gleichmäßig auf die ganze Feder übertragen.When there is axial pressure on the spring, the individual push each other Coils on top of each other, in the example the lower coils are pressed together, while the upper coils loosen up. As a result of the margin between the Spring ends and the associated support surfaces.6 and 8 of the end pieces 4, 5 in connection With the low number of turns, the forces that occur are evenly distributed over the whole spring transferred.

In Fig. 2 ist, um trotz geringer Windungs=ha einen längeren Federweg zu erreichen, eine Mehrzahl von Federelementen axial hintereinander in einem zweiteiligen Gehäuse i 1, 12 untergebracht. In diesem Beispiel haben die Federelemente je eine größere Zahl von Windungen, wobei zwischen je zwei Federelemrenten ein zylindrischer Zwischen,-ring 13 vorgesehen ist. Der Zwischenring hat einen etwa Z-förmigen Querschnitt, wobei die kegelige Außenfläche 14 des Schenkels 15 undl die kegelige Innenfläche 16 dies Schenkels 17 die Begrenzungs-und Stützflächen für die zugehörigen Federendwinidungen bilden.In Fig. 2 there is a longer spring deflection despite the small winding = ha to achieve a plurality of spring elements axially one behind the other in a two-part Housing i 1, 12 housed. In this example the spring elements each have one larger number of turns, with a cylindrical one between each two spring elements Between, -ring 13 is provided. The intermediate ring has an approximately Z-shaped cross-section, wherein the conical outer surface 14 of the leg 15 andl the conical inner surface 16 of this leg 17 the limiting and supporting surfaces for the associated spring end windings form.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Winding spring,. Characterized in that c * ie advantageously has an approximately parallelogram cross-section having only a limited number of turns (i) and is supported with its end edges in the end pieces (4, 5) with lateral play.

2. coil spring according to claim i, characterized characterized in that a plurality of fields in a housing (io, 12) one behind the other are arranged and separated by a ring (13), the end faces of which are with an increase (15) or recess (i6) to support the spring ends are provided.

3. Compound coil spring according to claim 2, characterized in that that a part of the individual springs compared to the associated EIIdstück (.f, 5) or Spacer rings (r3) supported with play, but the other part of the individual springs is firmly connected to it.

4. coil spring according to claim z, characterized in that that some springs are used as friction springs, other springs with a correspondingly loose winding are designed as coil springs.